川藏公路102滑坡群地段基覆界面问题研究

边坡坡体结构中,下伏基岩与上覆松散堆积体间接触界面(即基覆界面)的形态特征对边坡稳定性往往起决定性作用,同时也是边坡稳定性计算和边坡抗滑工程设计的重要依据。本文针对著名的川藏公路102滑坡群路段边坡基覆界面特征问题进行了初步研究,根据该路段河谷冰川地貌特征、2#滑坡后壁地下水渗水带特征和少量物探钻孔资料提出了新的基覆界面位置,即102滑坡群路段边坡基岩与上覆松散堆积体的界面位置在平均海拔2 325m,而不是前人所认为的帕隆藏布江河谷基岩出露处(海拔2 120m)。该新认识对2#滑坡工程整治设计方案选择具有重要指导意义,并建议首先考虑隧道方案。     

滚石冲击下棚洞破坏动力响应分析及改进对策——以川藏公路（安久拉山南麓）门式棚洞为例

位于川藏公路安久拉山南麓的门式防滚石棚洞,在路边高陡边坡滚石冲击下已严重损坏,滚石冲击产生的巨大冲击力导致棚洞纵梁、顶板、梁柱连接处等应力集中部位发生破坏,且滚石冲击后大量堆积在棚顶成为永久荷载。在现场通过卷尺测得棚洞结构尺寸,使用测距仪测得棚顶堆积滚石的最大粒径D=1 m,滚石的最大下落高度H=20 m。为解决门式棚洞存在的安全问题,提出在棚顶设置凹槽并在槽内铺设厚度为10~70 cm、向外坡度为6°的橡胶垫层对原结构进行改造。借助LS-DYNA动力有限元软件按实际尺寸分别建立改进前后的棚洞有限元模型,并模拟改进前后棚洞在滚石冲击最不利工况（H=20 m,D=1 m）下棚洞结构的动力响应,通过数值模拟结果的对比来验证改进后棚洞的受力性能,研究结果发现:改进后的棚洞相对于原棚洞,最大等效应力减小72%、棚顶最大挠度减小45%、落石冲击力减小62%、滚石堆积在棚洞顶板的概率显著降低,说明在棚顶设置起坡橡胶垫层的措施可有效解决目前门式棚洞存在的安全问题。     

三峡库区高切坡致灾因素及防护对策——以重庆市万州区为例

三峡库区百万移民的搬迁建设导致大量高切坡的形成。未及时治理或治理不当的高切坡,不同程度地发生破坏,影响了人们的正常生活,甚至引发了地质灾害。因此,科学认识及治理高切坡十分必要。重庆市万州区高切坡主要有风化及差异风化、崩塌和土体滑塌等破坏形式。影响破坏的因素主要为工程地质条件、气候及时间效应。针对高切坡不同的破坏形式,以安全、经济及环境和谐的人文理念作为设计指导思想,充分论证了高切坡的防护方案,即：削坡、排水以及格构防护较适合万州区高切坡的防护。这些措施,既能很好地解决高切坡的防护问题,又能兼顾环保、降低造价。研究结果可以作为三峡地区高切坡类地质灾害防护设计的参考。也可为其它流域类似问题借鉴。     

加固需求度分析在某水电站右岸边坡的应用

边坡工程需要合理确定加固区与非加固区,在施工过程中,要动态调整设计方案。加固需求度方法将影响边坡稳定的主要因素与现场实际的位移监测结果结合起来,依靠专家经验知识,能够得到比较好的结果。在边坡加固需求度的基础上,引入影响权值,对某水电站右岸边坡稳定性进行分析,计算出一段位移监测期内边坡各部分的加固需求程度,得到了比较好的应用。     

工程地质学的一个新课题关于岩石风化速度的定量研究

岩石风化是一种常见的地质现象。有关的研究成果也很多,但岩石风化速度定量的研究成果却是风毛麟角。实际上关于石质文物的长期保护和石质工程长期稳定性等研究都十分需要它的支持,原因也许在于在自然条件下难以有足够长的时间进行岩石风化实验。本文将讨论有关岩石风化速度定量研究的重要性,并提出相应的研究方法,以推动这一新的研究课题的开展。     

胶州上白垩统史家屯段中地震产生的震火山岩及软沉积物触变变形

首次从胶州市上白垩统红土崖组史家屯段中识别出了一些震火山岩和强地震引起的软泥砂质沉积物的触变变形构造(震积岩)。震火山岩是强地震破坏火山喷出物形成的具同震变形构造的火山岩。震积岩是强地震触动饱和-半固结的软沉积物发生液化、触变、断裂、裂开、充填等形成的具软沉积物变形构造的沉积岩层。红土崖组史家屯段主要由玄武质火山岩夹河湖相泥砂质(砂质泥和泥质砂)沉积层组成。史家屯段中,震火山岩的主要类型为具同震裂隙的震裂玄武岩和震碎玄武岩(震碎玄武质角砾岩)等;软泥砂质沉积物的触变变形主要包括触变泥砂质脉和具曲折边界的触变泥砂质层。受强地震作用,饱和泥砂质沉积物不会发生液化,但会发生触变,即其结构会被破坏而具较强的流动性。由于玄武质火山岩层被地震破坏(震裂、震碎),强地震致使触变泥砂质沉积物沿玄武岩中的震裂隙而流动,结果形成了触变脉变形构造,也使火山岩层与泥砂质层的边界变得十分曲折。在重力和震动力的联合作用下,被震碎的玄武质岩块沉入触变泥砂质中,形成了触变泥砂质沉积物的包体。这些晚白垩世末期的强地震事件记录,所反映的地震烈度约Ⅶ至Ⅹ度以上。史家屯段主要分布在诸城凹陷北部的百尺河断裂以南地带,晚白垩世末该断裂发生强构造与地震活动,也为当时的玄武岩浆上侵和喷发提供了通道。晚白垩世末,玄武岩浆多次沿百尺河断裂间歇式地上侵和喷发,同时产生的火山地震或由百尺河断裂的活动产生的构造地震,致使火山熔岩和下伏的红色饱和泥砂层发生了上述变形,结果形成了地震成因的火山岩与泥砂质沉积层的变形构造。因此,它们所记录的地震事件,应是晚白垩世诸城凹陷发生强构造裂陷和百尺河断裂发生激烈断裂活动的响应。文中具地震成因的岩土层变形构造,也为分析类似岩土地基的地震力破坏效应提供了新资料。     

龙游石窟结构的力学思想

龙游大型地下石窟群埋藏浅、跨度大,且位于软岩中。千年以来保持稳定的重要原因,除了岩体的完整性较好和洞体内所充满的水对洞顶的支撑作用以外,就是采用了比较特殊的结构形式。石窟在纵向分别利用了斜顶结构,在横向采用了拱状结构,加大柱纵向支撑长度的鱼尾形柱结构和扩大柱端头的柱帽结构。将这些结构形式与现代结构力学原理相比较发现,它们完全符合现代结构力学的原理,是科学的。它们体现了古人的结构力学思想,折射出了我国古人的智慧和创造力。通过发掘和研究石窟蕴涵的结构力学思想,可以做到古为今用,指导目前越来越多的地下工程建设。     

山东郯城麦坡中更新世地震事件记录*

山东郯城麦坡被命名为典型地震活动断层遗址,其最醒目的标志是郯庐断裂带主干断层(F₂)东盘的紫灰色下白垩统逆冲到断层西盘的红棕色第四系之上且界线截然。野外调查和试验分析表明,郯城麦坡第四系于泉组中发育液化砂涌管、液化砂脉、震裂缝充填构造和同沉积断层等地震引发的软沉积物变形构造——地震事件记录。根据软沉积物变形构造的砂质黏土光释光测年分析,推断这些软沉积物变形构造所记录的地震事件属郯庐断裂带主干断层F₂在中更新世晚期发生的强构造与地震活动。这些地震事件记录为研究郯庐断裂带新构造运动与地震活动提供了新资料,也丰富了该地震活动断层遗址的内涵。     

大型边坡加固技术的研究

随着国家大规模经济建设的展开,水利水电、交通、矿山、国防等工程建设中经常会遇到大型边坡的加固问题。以边坡规模、工程地质条件和工程重要性作为影响边坡加固方法选择的3类主要因素,并将其分别分解为3个级别,通过各因素之间不同级别的组合分级来确定边坡加固方案的初步选择。对于一些工程地质条件很差的重要边坡,现有的边坡加固方法存在一定的局限性和不足。为此,作者提出了可用于大型边坡加固的地下梁-桩框架结构体系。通过将桩和梁相互连接而构成的空间框架结构,该体系可以将稳定性不足的坡体与深部稳定岩体牢固地连结起来,进而可以充分发挥岩体的自支撑能力。该结构体系的实施不仅可以充分利用为其他目的而开挖的探洞、试验洞等已有洞体,而还可以轻易、高效地实现边坡的排水和监测。     

预应力锚梁的设计研究

预应力锚梁是岩质边坡加固的一项新技术,具有排水、监测、补强等一般锚固洞不具有的功能。但预应力锚梁的设计尚没有较好的办法。文章将判别边坡稳定的不平衡推力法和预应力结构设计的方法有机结合起来,较好的解决了预应力锚梁的设计荷载、预应力对边坡稳定的贡献以及和锚梁结构的设计强度等问题,为预应力锚梁的设计提供了一种设计方法,对这一新技术在工程中的的应用提供了设计上的依据。